Устройство для автоматического регулирования состава смеси жидкостей

Номер патента: 1142154

Авторы: Ажогин, Литовкин, Мовчан, Мысак

ZIP архив

Текст

оюз советснихоцидлисти.1 есниЕСПУБЛИИ 4(51) В 8 605 027 ий ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ И 666742/23-2 В 8 П.М чан, В.Ф.Мь дена Ленина политехт им, 0-летия Вели- социалистической ре 088.8)ое ство ССС 1975. во СССР 1967, ъ( 02 свидетельст 01 Е 3/08,9 вщй госуддрствяннцй номитет с ло дклдм изоБреткний и отнр 22) 28 1"83" ",77-7. кл,. СР2 АвторскоеУ 216640, кл, В 54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА СМЕСИ ЖИД ОСТЕЙ, содержащее смеситель, измери,ЯО 142154 тели температуры разбавляемого веществаразбавителя и смеси, регулятор, соединенный с регулирующим клапаном на потоке разбавителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюснижения расхода сырья и повышениякачества продукции, оно дополнительно содержит блоки умножения на постоянный коэффициент, блоки запаздывания и сумматор, при этом измерители температуры разбавляемого вещества и разбавителя через блоки умножения на постоянный коэффициент соединены с входами блоков запаздывания,выходы которых соединены с сумматором, а измеритель температуры смесии выход сумматора соединены с входомрегулятора.1 114215Изобретение относится к устройствам для автоматического управления химическими процессами и может быть использовано в азотной промышленности для автоматического регулирования концентрации раствора аммиачной селитры.Известно устройство длярегулирования смеси жидкостей, состоящее из камеры, внутри которой установлены 10 сопла, одно из которых соединено с трубопроводом тяжелого компонента, а другое - с трубопроводом легкого компонента, подвижной оси с жестко укрепленным на ней поплавком и клапан сопла тяжелого компонента 1.Недостатком данного устройства является невысокая точность регулирования ввиду его большой инерционности. 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования состава смеси жидкостей, содержащее смеситель, измерители .температуры разбавляемого вещества, разбавителя и смеси, регулятор, соединенный через исполнительный механизм с регулирующим клапаном на потоке разбавите - ля 21.Однако вследствие большой инерционности смесителя, изменение температуры смеси на его выходе при изменении температуры или расхода одного из компонентов происходит с запазды-.35 ванием. Запаздывание вносит погрешности при поддержании коэффициента разбавления на заданном значении и приводит к потерям сырья и ухудшению40 качества продукции.Цель изобретения - снижение расхода сырья и повышение качества продукции.Указанная цель достигается тем,45 что устройство для автоматического регулирования состава смеси жидкостей, содержащее смеситель, измерители температуры разбавляемого вещества, разбавителя и смеси, регулятор50 соединенный с регулирующим клапаном на потоке разбавителя, дополнительно содержит блоки умножения на постоянный коэффициент, блоки запаздывания и сумматор, при этом измерители температуры разбавляемого вещества и разбавителя через блоки умножения на постоянный коэффициент соединены с входами блоков запаздывания, выходы которых соединены с сумматором, а измеритель температуры смеси и выход сумматора соединены с входом регулятора.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство для регулирования состава смеси жидкостей содержит смеситель 1, измерители 2, 3 и 4 соответственно, температуры разбавляемого вещества, разбавителя и смеси, блоки 5 и 6 умножения на постоянный коэффициент, блоки 7 и 8 запаздывания, сумматор 9, регулятор 10, испол. нительный механизм 11 и клапан 12на потоке растворителя.Устройство работает следующим образом.Разбавляемое вещество (аммиачная селитра) и разбавитель (вода) поступают в смеситель 1. Измерители 2, 3 и 4 температуры определяют температуру разбавляемого вещества, разбавителя и смеси соответственно.Сигналы от измерителей температуры разбавляемого вещества и разбавителя умножаются на постоянные коэффициенты, соответственно в блоках 5 и 6.Клэффициенты блоков э и 6 определяются исходя из условия обеспечения заданного соотношения компонентов при возмущениях по расходу и температуре компонентов.Уравнение теплового баланса для смесителя 1 имеет следующий вид:ссм с в ь Сьр 0 р р (1) где С, С, СР - теплоемкости соот -ветственно смеси,разбавляемого вещества и разбавителя.Всм,6, 0 Р - температуры соответственно смеси, разбавляемого веществаи разбавителя.С Р расходы соответственно смеси, разбавляемого вещества иразбавителя.Коэффициент разбавления 1 с выраР жается через расходы следующим образом:Р 8 РТогда уравнение (1) запишется в следующем виде: 0 р се Всм - р+ РОВ 6 Р СсмСсмСоставитель Б.ДолотинРедактор,Л.Авраменко Техред Л.Коцюбняк Корректор А.Ильин Заказ 597/8 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная 4 3 114215Так как данным устройством решается задача стабилизации заданногосоотношения разбавляемого веществаи разбавителя, то сомножитель С /Сине повлияет на соотношениепостоянных коэффициентов блоков 5 и 6, которое, как видно из уравнения (2),может быть записано в следующем виде: ,( 6 "ср (3)Выбор ьеличины с(, согласно выражения (3) обеспечит инвариантность коэффициента разбавления к изменениютемператур компонентов при любых возможных возмущениях по.расходам компонентов. Промасштабированнные в блоках 5 и 6 умножения сигналы проходятчерез блоки 7 и 8 запаздывания, в которых вносится одинаковое запаздывание в изменение сигналов по обеихканалам, т.е. каналу измерения температуры разбавляемой жидкости и каналу измерения температуры разбавителя. В сумматоре 9 оба сигналаскладываются. 25Выходной сигнал сумматора 9 является переменным заданием для регулятора 10, на вход которого подаетсясигнал от измерителя 4 температурысмеси,Выход регулятора 10 соединен черезисполнительный механизм 11 с регулирующим клапаном 12 на потоке растворителя, изменяющим расход разбавителя. При изменении расхода одного изкомпонентов при условии, что темпе- З 5ратура компонентов постоянная, изменится температура смеси, что вызоветизменение выходного сигнала измерителя 4 температуры смеси. 4Так как температуры раэбавляяемои жидкости и раэбавителя не меняются, то задание, поступающее на рег улятор 10 с сумматора 8, остается неизменным, Но так как температура смеси изменилась вследствие, изменения расхода компонентов, возникает рассогласование и регулятор выдает сигнал на исполнительный механизм 11 для изменения расхода раэбавителя.Включение блоков запаздывания в контуры измерения температуры разбавляемого вешества и разбавителя обеспечивает в каждом иэ указанных контуров запаздывание, равное по величине запаздыванию с которым происходит изменение температуры смеси на выходе смесителя при нанесении возмущения на входе.При этом сигналы измерителей 2 и 3 температур компонентов смеси, пройдя блоки 7 и 8 запаздывания, поступают на сумматор 9, а затем в виде задания на регулятор 10 с запаз - дыванием, равным запаздыванию, с которым температура смеси после нанесения возмущения изменением расходов компонентов и температур, достигнет нового установившегося значения,Таким образом, инерционность смесителя не будет влиять на процесс регулирования состава смеси.Использование данного устройства в производстве аммиачной селитрыпозволяет снизить потери сырья эа счет компенсации инерционности по каналу измерения температуры смеси разбавляемого вещества и разбавителя, а также улучшить качественныйсостав продукции.

Смотреть

Заявка

3666742, 28.11.1983

КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. 50-ЛЕТИЯ ВЕЛИКОЙ ОКТЯБРЬСКОЙ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ

АЖОГИН ВИТАЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, МОВЧАН АНАТОЛИЙ ПАВЛОВИЧ, МЫСАК ВАЛЕРИЙ ФЕДОРОВИЧ, ЛИТОВКИН АНДРЕЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B01F 3/08, G05D 27/00

Метки: жидкостей, смеси, состава

Опубликовано: 28.02.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1142154-ustrojjstvo-dlya-avtomaticheskogo-regulirovaniya-sostava-smesi-zhidkostejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для автоматического регулирования состава смеси жидкостей</a>

Похожие патенты